Hiilidioksidin talteenotto kaasuvirroista vesikiertoon perustuvalla menetelmällä. Prosessimenetelmän simulointimallin verifiointi, validointi ja optimointi.
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Oulun yliopisto, Linnanmaan kampus, sali L10
Väitöksen aihe
Hiilidioksidin talteenotto kaasuvirroista vesikiertoon perustuvalla menetelmällä. Prosessimenetelmän simulointimallin verifiointi, validointi ja optimointi.
Väittelijä
Kemian ja puunjalostustekniikan diplomi-insinööri Teijo Linnanen
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Teknillinen tiedekunta, Ympäristö- ja kemiantekniikka
Oppiaine
Prosessitekniikka
Vastaväittäjä
Dosentti Pekka Oinas, Aalto-yliopisto, Kemian ja metallurgian tekniikka
Kustos
Dosentti Hannu Kuopanportti, Oulun yliopisto
Ympäristöystävällinen menetelmä hiilidioksidin talteenottoon ja hyödyntämiseen teollisuudessa
Väitöstutkimus esittelee innovatiivisen vesikiertoon perustuvan hiilidioksidin talteenottomenetelmän, jolla voidaan erottaa hiilidioksidia teollisuuden kaasuvirtauksista ja rikastaa se korkeaan pitoisuuteen. Tämä energiankulutukseltaan kilpailukykyinen menetelmä mahdollistaa puhtaalla tavalla hiilidioksidin talteenoton ilman kemikaaleja, mikä parantaa talteen otetun hiilidioksidin jatkohyödyntämistä.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää menetelmän kilpailukykyä erottaa hiilidioksidia erilaisista teollisuuden kaasuvirroista talteen otetun hiilidioksidin jatkohyödyntämistä varten. Menetelmä soveltuu hyvin savu- ja prosessikaasujen hiilidioksidin talteenottoon, jotka sisältävät yli 10 tilavuusprosenttia hiilidioksidia. Näistä kaasuvirroista talteen otettu hiilidioksidi voidaan rikastaa menetelmällä energiatehokkaasti yli 95 % pitoisuuteen.
Menetelmän simulointitulosten todentamiseksi tutkimuksessa verrattiin visuaalisesti kahdella eri simulointiohjelmistolla tuotettuja mallinnustuloskaavioita. Vertailussa tarkasteltiin simuloinnilla laskettuja CO2-talteenottomäärän, talteenottoasteen, tuotekaasupitoisuuden ja ominaisenergiankulutuksen riippuvuuksia eri prosessiolosuhteissa sekä eri syöttökaasujen hiilidioksidipitoisuuksilla (13–70 tilavuusprosenttia).
Tutkimuksessa simuloituja tuloksia verrattiin myös pitkäaikaisista koeajoista saatuihin mittausarvoihin. Mitatulla toiminta-alueella nämä tulokset vahvistavat simuloinneista saatuja tuloksia. Lisäksi käytännön koeajotiedoilla arvioitiin savukaasujen sisältämien haitallisten kaasujen puhdistamista talteen otetun hiilidioksidin jatkohyödyntämistä ajatellen.
Tutkimus tarjoaa merkittävää tietoa uudenlaisen hiilidioksidin talteenottomenetelmän kehittämisestä ja sen käytännön soveltuvuudesta teollisuudessa. Tulokset tukevat tulevaisuuden ympäristöystävällisempien ja energiatehokkaampien menetelmien kehittämistä hiilidioksidin talteenottoon ja hyödyntämiseen.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää menetelmän kilpailukykyä erottaa hiilidioksidia erilaisista teollisuuden kaasuvirroista talteen otetun hiilidioksidin jatkohyödyntämistä varten. Menetelmä soveltuu hyvin savu- ja prosessikaasujen hiilidioksidin talteenottoon, jotka sisältävät yli 10 tilavuusprosenttia hiilidioksidia. Näistä kaasuvirroista talteen otettu hiilidioksidi voidaan rikastaa menetelmällä energiatehokkaasti yli 95 % pitoisuuteen.
Menetelmän simulointitulosten todentamiseksi tutkimuksessa verrattiin visuaalisesti kahdella eri simulointiohjelmistolla tuotettuja mallinnustuloskaavioita. Vertailussa tarkasteltiin simuloinnilla laskettuja CO2-talteenottomäärän, talteenottoasteen, tuotekaasupitoisuuden ja ominaisenergiankulutuksen riippuvuuksia eri prosessiolosuhteissa sekä eri syöttökaasujen hiilidioksidipitoisuuksilla (13–70 tilavuusprosenttia).
Tutkimuksessa simuloituja tuloksia verrattiin myös pitkäaikaisista koeajoista saatuihin mittausarvoihin. Mitatulla toiminta-alueella nämä tulokset vahvistavat simuloinneista saatuja tuloksia. Lisäksi käytännön koeajotiedoilla arvioitiin savukaasujen sisältämien haitallisten kaasujen puhdistamista talteen otetun hiilidioksidin jatkohyödyntämistä ajatellen.
Tutkimus tarjoaa merkittävää tietoa uudenlaisen hiilidioksidin talteenottomenetelmän kehittämisestä ja sen käytännön soveltuvuudesta teollisuudessa. Tulokset tukevat tulevaisuuden ympäristöystävällisempien ja energiatehokkaampien menetelmien kehittämistä hiilidioksidin talteenottoon ja hyödyntämiseen.
Viimeksi päivitetty: 19.12.2024